基因工程专题拔尖练习文档格式.docx

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4.科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β珠蛋白，治疗小鼠的镰刀型细胞贫血症。

下列相关实验设计不合理的是

A．利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β珠蛋白基因的编码序列

B．用目的基因加启动子、抗四环素基因、终止子等来构建基因表达载体

C．用Ca2＋处理大肠杆菌后，将表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中

D．用含有四环素的培养基筛选出已经导入β珠蛋白编码序列的大肠杆菌

5.关于基因工程的叙述，正确的是

A．DNA连接酶只将两个黏性末端连接起来

B．常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等

C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞内

D．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变

6.下列有关PCR技术的说法不正确的是

A.PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术

B．PCR技术的原理是DNA双链复制

C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有—段已知目的基因的核苷酸序列

D.PCR技术中必须有解旋酶才能解开双链DNA

7.科学家从苏云金芽孢杆菌中分离出杀虫晶体蛋白基因（简称Bt基因）培育转基因抗虫棉，不要的操作是

A．用限制酶切割棉花DNAB．构建Bt基因表达载体

C．将Bt基因导入棉花细胞D．检测Bt基因的表达

8.下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是

A．染色体和质粒的化学本质都是DNA　　　B．染色体和质粒都可作为基因工程的常用载体

C．染色体和质粒都只存在于原核细胞中　　D．染色体和质粒都与生物的遗传有关

9.对下图所示黏性末端的说法正确的是

A．甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性核酸内切酶作用产生的

B．图乙中的酶切位点在A与G之间

C．如果甲中的G发生突变，限制性核酸内切酶可能不能识别该切割位点

D．构建重组DNA分子所用限制性核酸内切酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处

10.下列有关基因工程的叙述，正确的是：

A．用反转录法合成胰岛素基因时只能从胰岛β细胞中提取相关的模板

B．载体上的标记基因有利于促进目的基因在受体细胞中表达

C．限制性核酸内切酶和DNA聚合酶是基因工程中两类常用的工具酶

D．目的基因导入受体细胞后，引起受体细胞的变异属于染色体畸变

11.图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Ner表示新霉素抗性基因。

下列叙述正确的是

A．图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团

B．在构建重组质粒时，可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA

C．用PstⅠ和HindIII酶切，加入DNA连接酶后可得到1种符合要求的重组质粒

D．导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长

12.我国自主研制的复制型艾滋病疫苗，是把艾滋病病毒的核酸的几个重要片段逆转录后插入天花病毒DNA中，形成重组病毒疫苗。

该疫苗具有复制能力，可以持续刺激免疫系统，使人产生较强的免疫能力。

该疫苗研制过程中

A．运用了RNA病毒容易突变的能力ks5u

B．运用了基因工程手段，使用质粒作为载体

C．通常需要利用动物的细胞培养技术

D．该重组病毒的形成说明艾滋病病毒和天花病毒具有相同的遗传物质

13.为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中其他植物体内，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，其原因是

A．叶绿体的基因组不会进入到生殖细胞中

B．叶绿体基因控制的性状，在植物杂交后代中不会出现一定的性状分离比

C．转基因植物中的细胞质基因与其他植物间不能通过花粉发生基因交流

D．叶绿体基因在子代个体发育中不会表达

14.chlL基因是蓝藻拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。

为了研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建缺失chlL基因的蓝藻细胞。

技术路线如下图所示，对此技术描述中，正确的是

A．②过程共形成2个磷酸二酯键

B．①②过程都需要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶

C．该项技术操作成功的标志是目的基因（chlL基因）的表达

D．红霉素抗性基因是标记基因，用于筛选含有chlL基因的受体细胞

15.化学降解法是一种传统的测定DNA碱基序列的方法。

特定化学试剂的处理能使DNA单链在某种特定碱基处断开，且每条链只在一处断开；

利用凝胶电泳可将不同长度的DNA片段彼此分离，通过放射自显影可使带标记的DNA片段在X光底片上显现出相应谱带。

下图为测定已标记后的DNA片段中胞嘧啶位置的过程示意图。

A．使用特定化学试剂的作用是破坏碱基之间的氢键

B．此过程需解旋酶、限制性核酸内切酶和DNA聚合酶的参与

C．所得到的各种长度不同的脱氧核苷酸链之所以能通过电泳而分离开来，主要是依据它们的分子量差异

D．从理论上分析，按图中模式至少操作四次才能测定某一双链DNA中的全部碱基排序

评卷人

得分

二、多选题（题型注释）

16.（多选）下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法正确的是

A．A→B过程中一般用4种脱氧核糖核苷酸为原料，并加入一种引物

B．A→B过程利用了DNA复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶

C．B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵细胞

D．B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法

第II卷（非选择题）

18.操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因（编码蛋白基因）、终止子等部分组成。

下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白（RP）合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。

请回答下列问题：

（1）启动子和终止子的基本组成单位是。

（2）过程①进行的场所是，RP1中有一段氨基酸序列为“一丝氨酸一组氨酸一谷氨酸一”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU，则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为。

（3）图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA，终止核糖体蛋白的合成。

这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少。

（4）大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分，试结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理：

该物质（染料木黄酮）可以抑制rRNA的形成，RPI与mRNA中RBS位点结合，（2分）。

19.下图是利用基因工程方法生产人生长激素的示意图。

图中质粒上有两种限制酶PstⅠ和HindⅢ的识别序列和切割位点，Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。

图中过程⑦是用无菌牙签挑取甲上的单个菌落，分别接种到乙、丙培养基的相同位置上。

请据图回答有关问题：

（1）图中mRNA是从人体_________细胞中获取的，过程①必需的酶是。

（2）据图分析，过程②使用的限制酶是。

（3）图中受体大肠杆菌中不能含有基因，以免影响后面的筛选。

（4）图中甲培养基上生长的A、B、C三个菌落中的大肠杆菌分别是

ABC

（5）过程

应选择甲中的菌落进行纯化和扩大培养。

20.（10分）科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。

但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。

已知限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性核酸内切酶II的识别序列和切点是—↓GATC—，据图回答：

（1）过程①表示的是采取 

的方法来获取目的基因。

（2）根据图示分析，在构建重组质粒过程中，应用限制性核酸内切酶 

（Ⅰ或II）切割质粒，用限制性核酸内切酶 

（Ⅰ或II）切割目的基因。

用限制性核酸内切酶切割目的基因和运载体后形成的黏性末端通过 

原则进行连接。

（3）人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组，原因是 

。

（4）将重组质粒导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的溶液中处理，目的是。

（5）要筛选出含目的基因的受体细胞应将大肠杆菌培养在含的培养基上

（6）人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为 

写出目的基因导入细菌中表达的过程。

21.（16分）番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。

但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。

为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。

操作流程如图。

请据图回答。

（1）过程①需要的工具酶有。

（2）在筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据质粒上的的表达。

（3）在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做。

（4）从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的过程，最终使番茄获得抗软化的性状。

（5）为促使图中培养②、③过程的顺利完成，通常需要在培养基中加入的调节物质

是。

要快速繁殖转基因抗软化番茄植株，目前常用的科技方法是。

（6）为防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其它植物而造成基因污染，可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入到番茄植物细胞的（结构）中。

（7）除了图示培育方法外，还可通过技术，对多聚半乳糖醛酸酶基因进行定向改造，从而使多聚半乳糖醛酸酶的结构和功能发生特定的改变以获得抗软化的番茄品种。

22.（14分）绿色荧光蛋白基因（GFP）被发现以来，一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。

请根据图表回答下列问题。

（1）若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—，N端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—，则在构建含该GFP的重组质粒A时，应选用限制酶，再对进行切割。

（2）若对符合设计要求的重组质粒A进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图表中的信息分析，若采用BamHⅠ和PstⅠ酶切，可得到种DNA片段。

（3）检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上，可在荧光显微镜下观察GFP的表达，图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的转基因操作中的GFP既是，也是。

（4）绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程中涉及到多项现代生物技术，图中⑤⑥⑦过程属于，而⑨过程属于。

23.【生物——选修3现代生物科技专题】

（15分）

苏云金杆菌（Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。

图21是转Bt毒素蛋白基因植物的重组DNA形成过程示意图；

图22是毒素蛋白基因进入植物细胞后发生的两种生物大分子合成的过程，据图回答下列问题。

（1）将图21①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有种DNA片段。

过程②需要用到酶。

（2）假设图21中质粒原来BamHⅠ识别位点的碱基序列变为了另一种限制酶BclⅠ的碱基序列，现用BclⅠ和HindⅢ切割质粒，则该图21中①的DNA右侧还能选择BamHⅠ进行切割，并能获得所需重组质粒吗？

并请说明理由。

（3）若上述假设成立，并成功形成重组质粒，则重组质粒

A．既能被BamHⅠ也能被HindⅢ切开

B．能被BamHⅠ但不能被HindⅢ切开

C．既不能被BamHⅠ也不能被HindⅢ切开

D．能被HindⅢ但不能被BamHⅠ切开

（4）图22中α链是。

不同组织细胞的相同DNA进行过程③时启用的起始点（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是。

（5）要想检测导入的Bt毒素蛋白基因是否表达，在分子水平上可用法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因植物培育成功。

24.【生物——选修3现代生物科技专题】下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。

（1）一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有____、____个游离的磷酸基团。

（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越______。

（3）要用图1中的质粒和图2中外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割,原因是___。

（4）与只使用EcoRⅠ相比较，使BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_____________________________。

（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入________酶。

（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_________________________________。

（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在____________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。

25.干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白，几乎能抵御所有病毒引起的感染。

传统生产方法成本高、产量低，获得的干扰素在体外不易保存。

用生物技术手段可以缓解这些问题。

请回答相关问题。

（1）利用基因工程生产干扰素，过程是：

①从健康人体的外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取_______，经反转录获取目的基因，再经过技术迅速得到大量的目的基因片段。

②用限制酶处理载体和目的基因后，用DNA连接酶处理，形成基因表达载体，该载体的化学本质是______。

构建基因表达载体的目的是使目的基因在_______中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够____________和发挥作用。

③若选择大肠杆菌作为受体细胞，常用的转化方法是用Ca2+处理，使其成为____________，在一定温度条件下完成转化。

④在培养液中培养一段时间后，离心后取_________（答“上清液”或“菌体”），经进一步处理获得产物，进行产物鉴定时可采用____________技术。

（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是：

预期蛋白质功能→→→找到对应的脱氧核苷酸序列。

（3）利用细胞工程生产干扰素，设计思路是：

将相应免疫细胞和瘤细胞融合，筛选出____________，经细胞培养可获得大量干扰素。

26.普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因（GhMnaA2），能在纤维细胞中特异性表达，产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。

为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如下。

（启动子是基因的一个组成部分，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确的结合并具有转录起始的特异性。

）请分析回答：

（1）①和②过程中所用的限制性内切酶分别是、。

（2）③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。

用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四种长度的DNA片段，则用NotⅠ酶切反义基因表达载体可获得种长度的DNA片段，长度分别是　　。

（3）导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是。

27.让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如图所示：

（1）图中涉及__________、__________等现代生物技术（至少写出两项）。

（2）羊N能分泌牛乳蛋白，说明_________________________________________________；

通常情况下采用人工方法获取牛乳蛋白基因，这是因为

________________________________________________________________________。

（3）小羊a、小羊b、小羊c的性状表现__________，小羊a和羊N呢？

__________。

（填“相同”“不同”或“不完全相同”）

试卷答案

1.C

2.A

3.B

4.C

5.B

6.D

7.A

8.D

9.C

10.A

11.C

12.C

13.C

14.B

15.C

16.BD

18.

（1）脱氧核苷酸

（2）拟核（或细胞质）AGAGTGCTT

（3）不能与核糖体结合物质和能量的浪费

（4）终止核糖体蛋白的合成，进而减少细胞中核糖体的数量（1分），降低蛋白质合成速率，抑制癌细胞的生长、增殖（1分）

19.

（1）垂体细胞逆转录酶

（2）HindⅢ

（3）Ampr和Tetr（四环素抗性和青霉素抗性）

（4）含外源非重组（普通）质粒的大肠杆菌不含外源质粒的大肠杆菌含重组质粒的大肠杆菌

（5）C

20.（10分）

（1）反转录（人工合成）　

（2）Ⅰ　Ⅱ　碱基互补配对　（3）人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同　　（4）CaCL2增大细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞（5）氨苄青霉素（6）共用一套（遗传）密码子　

转录

生长激素基因　mRNA生长激素　

21.

（1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶（缺一不得分）

（2）标记基因（3）农杆菌转化法（4）翻译

（5）生长素和细胞分裂素　植物组织培养

（6）线粒体或叶绿体（缺一不得分）

（7）蛋白质工程

22.

（1）HindⅢ和PstⅠ（缺一不得分）Ti质粒

（2）2（3）目的基因标记基因（4）核移植胚胎移植

23.

（1）4DNA连接酶

（2）能，切割后露出的黏性末端相同

（3）D（4）mRNA不完全相同不同组织细胞中基因会进行选择性表达

（5）抗原-抗体杂交

24.

（1）02

（2）高（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因外源DNA中的目的基因（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化（5）DNA连接

（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞（7）蔗糖为唯一含碳营养物质

25.

（1）①mRNA②DNA受体细胞表达③感受态细胞④菌体抗原抗体杂交

（2）设计预期蛋白质结构推测氨基酸序列

（3）杂交瘤细胞

26.

（1）HindⅢ、BamHⅠSmaⅠks5u

（2）26.0kb、12.7kb

（3）阻止β-甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长

27.

（1）基因工程　细胞核移植　胚胎分割与移植　动物细胞培养等（任写两项即可）　

（2）牛乳蛋白基因在羊细胞内能正常表达　真核细胞基因结构较复杂　

（3）相同　不完全相同